Bananflueforsøg – Mendels 2. lov, koblede gener og letale gener

Formål: At lave genetiske krydsningsforsøg som viser

  • Mendels 2. arvelov
  • Koblede gener
  • dødelige allelser

opgave: 

Lær om Mendels nedarvning med genetikerens ynglings dyr bananfluen Drosophila melanogaster. Du skal lave hypoteser for træk, og teste dem ved at krydse bananfluerne I simulatoren.

https://www.sciencecourseware.org/FlyLabJS/

Du skal vælge en han og en hun med forskellige genetiske træk. En ”vildtype” er den oprindelige bananflue og dens alleler hedder ”+”. I et virkeligt laboratorium kan du skelne hunnerne fra hannerne ved at de har et spidst bagparti.

+ er dominante vildtyper:

Husk at + betegner den domante vildtype-allel for alle egenskaber. Når man ser på to gener, så er det vigtigt at holde styr på at + for BEGGE gener betegner den dominante allel. Normalt ville man skrive eks. AaBb som genotype (den dobbelt heterozygote) for de to gener A og B. For bananfluer er de to dominante alleler begge et +. Genotypen AaBb er så i stedet +a+b. Det er ofte nemmest at lave en brøkstreg mellem de to gener man ser på, dvs. +a/+b, – så ved man helt sikkert hvad der hører til hvad. Det ene gen på venstre side, og det andet på højre.

Mendels 2. lov siger: De allele gener fordeles ligeligt i kønscellerne, og desuden kombineres gener på forskellige kromosompar frit med hinanden”

Udgangspunktet er igen at hvert felt i krydsningsskemaet (både forældrenes kønsceller og afkommet) har en lige stor sandsynlighed, men nu med to gener involveret.

Hvis der er afvigelser fra Mendels 2. lovs forudsete fordeling, så er der enten tale om epistasi eller koblede gener. Ved epistasi mangler en eller flere af fænotyperne, ved koblede gener får man afvigelser fra fordelingen, men alle fænotyper er repræsenteret. 

Del 1

Introduktion

1. Start med at kikke fænotyperne igennem i venstre menu, og svar på spørgsmålene.

  1. Undersøg de forskellige børster (bristles) på ryggen af fluerne seen in flies. Genotyperne forkortes. F = forked. Find følgende fænotyper:

2. Sammenlign antennerne antennae. Hvordan er “aristapedia” forskellig fra vildtypen wild-type?

3. Hvilke øjenfarver eye colors, findes der hos bananfluen? Marker den som er vildtype.

4. Se på vingestørrelse wing size. Hvad er forskellen på apterous og vestigial?

5. Hvilke kropsfarver body colors findes der?

6. Skab en muteret bananflue med forskellige variationer og kryds den med en vildtype. Hvor mange af afkommet blev vildtype?

7. Lav nu en parring af afkommet. Brug analyze for at få mere info om F2 afkommet. (Hvis du trykker “ignore sex” kan det gøre optællingen lettere.)

a. Hvor mange vildtyper blev der produceret?

b. Hvor mange mutanter fik du?

Del 2

Krydsning af enkelthybrid

Hvis du har valgt mange forskellige mutationer, har du nok opdaget at det er svært at holde styr på nedarvningen. Nu skal du fokusere på at avle på et enkelt træk, for at finde ud af hvordan de er nedarvet.  

  1. Reset alle fluerne i design tab.
  2. Design en han flue med vestigial vinger og kryds den med en vildtype hun.
  3. Noter resultatet under “Lab Notes.”
  4. Kryds afkommet.
  5. Ved at se på afkommet, konkluder.

a. Hvilken type nedarvning er der sket?

b. Hvordan ved du det? (1-2 liniers svar).

I genetik ser vi på sandsynligheder. Simulatoren har indbygget statistik over krydsene. Under Analyze tab, kan du trykke på “Include a test hypothesis.“

6. Hvis din hypotese er at VG er recessive, ville du så forvente at F2 afkommet ville have vestigial vinger?

7. Hvis ja, hvor stor del ville så være VG?

skriv det forventede antal i hypothesis field og klik “test your hypothesis.” Simulatoren vil lave en Χ2 (chi i anden) beregning.

8. Hvad er din Χ2 test rent statistisk?

9. Sammenlign denne Χ2 for at bestemme hvordan den matcher en normal nedarvning for en population.

10. opsamling: Forklar hvordan vestigial vinger nedarves hos bananfluer, og påvis det med dine data fra din Χ2.

Del 3

Kønsbunden nedarvning

1. Kryds en hvidøjet han med en vildtype.

2. Forudsig hvad der vil ske hvis du krydsede to af deres afkom. Begrund svaret med et krydsningsskema.

3. Lav krydset, og brug igen statistical analysis tool til at teste din forudsigelse.

4. opsamling: Forklar hvordan rød/hvide øjne er nedarvet, og begrund det med en Χ2 test.

Del 4

Letale (dødelige) alleler

Aristapedia er en dødelig dominant allel. Individer med allelen må være heterozygoter (Aa) fordi homozygot dominant (AA) er letal. Den nedarves autosomalt. Vildtypen bærer ikke allelen for aristopedia.

1. Forudsig afkommet fra et kryds mellem en vildtype og en flue med aristopedia. Argumenter for det med et krydsningsskema.

2. Lav krydset og find ud af om din forudsigelse er korrekt ved at bruge statistical analysis. 

Del 5

Koblede gener

Når to alleler ligger tæt på hinanden på det same kromosom er de koblede og vil ofte nedarves sammen. Men ikke altid, fordi overkrydsninger I meiosen kan adskille dem i forskellige kønsceller.

 

Vestigial vinger (VG) og Black kropsfarve (BL) befinder sig begge på kromosom 2.

 

1. Kryds en hun VG, BL med en vildtype han. (ggbb x GGBB)

2. Hvor mange vildtyper er der i afkommet?

3. Hvad er deres genotype?

 

Vælg en hun fra afkommet og lav en parring med en han med en VG han med sort krop black body (ggbb).

4. Vis allelerne I et krydsningsskema, og lav ud fra det en forudsigelse af deres afkom.

5. Lav tabellen færdig (ignore sex).

Fænotype

Observeret

Proportion/fordeling

+ (vildtype)

  

Vestigial vinger (B_gg)

  

Sort krop (bbG_)

  

VG, BL (ggbb)

  

6. Hvordan påvirker overkrydsning fordelingen af afkommet? Forklar hvorfor det observerede afkom ikke matcher din forudsigelse.

Procenten af overkrydsninger bliver brugt til at kortlægge allelernes placering på kromosomerne.  Se oversigten på sidste side

7.  Hvor langt fra hinanden er allelerne for black body og vestigial vinger? (regn det ud!)

8. Se på proportionerne af fluerne I dine data, som indikerer overkrydsninger (VG og BL) og gang det med 100.

9. Baseret på dine data, hvor langt fra hinanden er disse alleler?